金属鲍尔环 塑料阶梯环
0.1 0.204 1.75 1.75 瓷矩鞍 金属环矩鞍 0.176 0.06225 1.75 1.75 取泛点率为0.6，即u?0.6uF?0.6?3.9961?2.3997m/s
D??4VS?u
4?3200?0.6872m/s3.14?2.3997?3600圆整后取 D?0.7m D——塔径，m；
V——操作条件下混合气体的体积流量，m3/s ;
u——空塔气速，即按空塔截面积计算的混合气体线速度，m/s.
圆整后取 D=0.8m（常用的标准塔径为400、500、600、700、800、1000、1200、1400、1600、2000、2200）
泛点率校核：
32003600?2.311u?m/s 20.785?0.7u2.311（对于散装填料，其泛点率的经验值为u/uF?0.5~0.85）??0.5783
uF3.9961填料规格校核：
D700??18.42?8 d38液体喷淋密度校核：
取最小润湿速率为：(LW)min?0.08m3/(m?h)
at?132.5m2/m3
所以 Umin?(LW)min?at?0.08?132.5?10.6m3/(m2?h)
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U?Lh0.785?D2
229.77?18?998.232??10.78m/(m?h)?Umin20.785?0.8经以上校核可知，填料塔直径选用D?0.7m合理。
2.2 填料层高度的计算及分段
查表知， 0?C，101.3 kpa下，NH3在空气中的扩散系数Do?0.17cm2/s
PT由DG?Do(o)()2，
PTo则
293k，101.3kpa下，NH3在空气中的扩散系数为
33101.32932DG?Do()()?0.189cm2/s
101.3273液相扩散系数DL?1.80?10?9m2/s
229.77?182?10752.27kg/(m?h) 20.785?0.73200?1.1662?9700.25kg/(m?h) 气体质量通量为UV?20.785?0.7液体质量通量为UL?Y1?mX1?0.754?0.04613?0.03478 ?Y2?mX2?0?脱吸因数为S?mV0.754?122.46??0.4019 L229.7?气相总传质单元数为：
NOG?
Y?Y21?Ln[(1?S)?1?S]?1?SY2?Y2
10.08696?0?Ln[(1?0.4019)??0.4019]?8.1441?0.40190.0004?0气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算：
2aw?c0.75UL0.1ULat?0.05UL?1?exp{?1.45?()?()?(2)?()0.2} at?Lat??L?L?Lat?Lg212
不同材质的бc值见表3.2
3.2 不同材质的бc值
材质 钢 陶瓷 聚乙烯 聚氯乙烯 表面张力，N/m×103
查表知，?c?33dyn/cm?427680kg/h2
75 61 33 40 56 73 20 碳 玻璃 涂石蜡的表面 所以，
aw4276800.7510752.270.11075.272?132.5?0.05?1?exp{?1.45?()?()?()28at940896132.5?3.6998.2?1.27?10?(10752.27)0.2}?0.064365998.2?940896?132.52
气膜吸收系数由下式计算：
U?aD?G?0.237(V)0.7?(V)3?(tV)at?v?VDVRT9700.250.06228132.5?0.189?3600?10?40.73?0.237?()?()?()?4132.5?0.062288.314?2931.166?0.189?10?3600?0.1141kmol/(m2?h?kpa)液膜吸收系数由下式计算：
11UL3?L?2?L?g3?L?0.0095?()?()?()aw??L?L?DL?L8?1072.273.63.6?1.27?10?0.0095?()3?()2?()3?90.064365?132.5?3.6998.2998.2?1.80?10?3600?1.54211211
表3.3 各类填料的形状系数
填料类型 Ψ值
查表得：??1.45
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球 棒 拉西环 弧鞍 开孔环 0.72 0.75 1 1.19 1.45
则
?Ga??G?aw??1.1?0.1141?0.064365?132.5?1.451.1?1.464kmol/(m3?h?kpa)?La??L?aw??0.4?1.54?0.064365?132.5?1.450.4?15.38391
hu?0.5783?0.5 uF?a?[1?9.5?(?G由
u?0.5)1.4]??GauFu?0.5)2.2]??LauF 得，
?a?[1?2.6?(?L?a?[1?9.5?(0.0.5783?0.5)1.4]?1.464?1.857kmol/(m3?h?kpa)?G?a?[1?2.6?(0.5783?0.5)2.2]?15.238?15.38391?Lh则 ?Ga?
111??aH??La?G?111?1.8570.725?15.3839?1.5919kmol/(m3?h?kpa)
由 HOG?VV122.46???1.9743m 2KYa???Ga?P??1.5919?101.3?0.785?0.7由 Z?HOG?NOG?1.9743?8.144?16.0787m
Z??0.7?9.368?11.255m
设计取填料层高度为：Z?12m 查表：对于阶梯环填料，
h?8~15,hmax?6m D将填料层分为两段设置，每段6m，两段间设置一个液体再分布器。
2.3填料层压降计算：
采用Eckert通用关联图计算填料层压降 横坐标为：
?L?V0.5229.77?181.1660.5()??()?0.03788 ?V?L3200?1.166998.2查表得：?P?116m?1
u2?P??V2.3112?116?11.1660.2纵坐标为：???L???1.0040.2?0.07383
g?L9.81998.214
查图得，
?P?451.26pa/m Z填料层压降为：?P?451.26?12pa?5.415kpa
第三节 填料塔内件的类型及设计
3.1 液体分布装置
液体分布器的作用：液体分布装置设于填料层顶部，用于将塔顶液体均匀分布在填料表面上，液体的分布装置性能对填料塔效率影响很大，特别是大直径、低填料层的填料塔，尤其需要性能良好的液体分布装置。
由于液体在填料塔内分布均匀，可以增大填料的润湿表面积，以提高分离效果。因此，液体在塔顶的初始均匀喷淋，是保证填料塔达到预期分离效果的重要
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